INSTITUTO SUPERIOR DE CIÊNCIAS DA SAÚDE EGAS MONIZ©, Vanessa... · Influência dos flavonóides...

INSTITUTO SUPERIOR DE CIÊNCIAS DA SAÚDE

EGAS MONIZ

MESTRADO INTEGRADO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS

PROANTOCIANIDINAS. EFEITO ANTI-INFLAMATÓRIO

VERSUS STRESS OXIDATIVO

Trabalho submetido por

Vanessa Antunes Simões Dias José

para a obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas

Setembro de 2014

INSTITUTO SUPERIOR DE CIÊNCIAS DA SAÚDE

EGAS MONIZ

MESTRADO INTEGRADO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS

PROANTOCIANIDINAS. EFEITO ANTI-INFLAMATÓRIO

VERSUS STRESS OXIDATIVO

Trabalho submetido por

Vanessa Antunes Simões Dias José

para a obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas

Trabalho orientado por

Profª. Doutora Margarida Maria de Mesquita Cabral de Moncada

Setembro de 2014

Agradecimentos

3

Agradecimentos

Em primeiro lugar quero agradecer à professora Margarida Moncada, pela ajuda e

dedicação durante a realização deste trabalho.

Agradeço à minha família, por todas as preocupações demonstradas, por acreditarem em

mim, por me apoiarem e por me incentivarem a nunca desistir, em especial à minha

mãe, que me acompanhou sempre, pelo apoio de quando estava mais em baixo, a sua

dedicação, as noites mal dormidas, e, também ao meu pai por todos os sacrifícios que

fez por mim para poder estudar e pelos conselhos…

Agradeço ao meu irmão por tudo, pela paciência que teve que ter em certas alturas, pela

amizade e pelo companheirismo.

Agradeço a todos os professores do Instituto com os quais durante estes anos adquiri

bastantes conhecimentos.

Agradeço a todo o pessoal da Farmácia Azevedo, por todo o apoio que me deram, por

todos os conhecimentos que me transmitiram e, não menos importante, pelo carinho

com que me receberam e amizade. Em especial, agradeço ao Dr. Manuel Azevedo e à

Dra. Rita Vieira, por toda a confiança que depositaram em mim, por toda a dedicação e

tempo que despenderam e também pela transparência transmitida.

Agradeço a todo o pessoal do Hospital Beatriz Ângelo, por me terem recebido muito

bem e, também, por todo o apoio que me deram, por todos os conhecimentos que me

transmitiram e por toda a dedicação.

Agradeço aos meus amigos, especialmente à Sofia Costa Gomes, à Tânia Rodrigues e à

Joana Almeida, que para além de colegas são amigas, a sua presença durante a

realização deste trabalho foi fundamental, estiveram sempre disponíveis para me ajudar,

e, não menos importante foi o espirito de amizade e de solidariedade demonstrado ao

longo destes anos que nos permitiu chegar juntas a este grande momento.

Resumo

4

Resumo

Os radicais livres são compostos com eletrões desemparelhados podendo, desta forma,

interagir com outras moléculas ou estruturas como o DNA, ou seja, uma elevada

produção de espécies reativas de oxigénio (ROS) pode levar ao stress oxidativo, e

consequentemente à inflamação.

A inflamação é a primeira reação do sistema imunitário à presença de corpos estranhos

e à irritação química, tendo como objetivo a proteção das células do organismo do

Homem.

A inflamação tem sido reconhecida como um fator de risco preponderante para diversas

doenças como o cancro, doenças neurodegenerativas, doenças reumáticas, doenças

inflamatórias crónicas, DCV e obesidade.

Os compostos fenólicos que têm na sua constituição anéis aromáticos e grupos hidroxilo

podem reduzir os radicais livres prevenindo o aparecimento de doenças que derivam do

seu excesso em circulação.

Dentro do grupo dos polifenóis, a classe mais importante são os flavonóides, e dentro

desta, a subclasse – proantocianidinas ou procianidinas. As proantocianidinas ou taninos

condensados são misturas de oligómeros e polímeros de flavonóides compostos por

unidades de flavan-3-ol.

Assim, o consumo destes antioxidantes pode prevenir o aparecimento de diversas

doenças crónicas, nomeadamente aquelas que se encontram ligadas à inflamação, como

é o caso dos cancros e de doenças cardiovasculares.

Em suma, fazer uma alimentação equilibrada rica em frutas e legumes, permite obter os

compostos necessários para a proteção contra estas doenças.

Palavras-chave: stress oxidativo; inflamação; flavonóides; proantocianidinas.

Abstract

5

Abstract

The free radicals are compounds with unpaired electrons thus being able to interact with

other molecules or structures as the DNA, that is, a high production of reactive oxygen

species (ROS) can lead to oxidative stress and thus to inflammation.

Inflammation is the first response of the immune system to the presence of foreign

bodies and chemical irritation, with the objective of protecting the cells of the human

body.

Inflammation has been recognized as a major risk factor for many diseases such as

cancer, neurodegenerative diseases, rheumatic diseases, chronic inflammatory diseases,

cardiovascular disease (CVD) and obesity.

Being that the phenolic compounds have in its constitution aromatic rings and hydroxyl

groups, these can reduce the free radicals thus preventing the onset of diseases that

derive from the excess of free radicals in circulation.

Within the group of polyphenols are the most important class flavonoids, and within

that, the subclass - proanthocyanidins or procyanidins. The proanthocyanidins or

condensed tannins are mixtures of oligomers and polymers comprised of flavonoid units

of flavan-3-ol.

Thus, the consumption of these antioxidants can prevent various chronic diseases,

especially those that are linked to inflammation, such as cancers and cardiovascular

diseases.

In summary, make a balanced diet rich in fruits and vegetables, get the permits required

to protect against these diseases compounds.

Keywords: oxidative stress; inflammation; flavonoids; proanthocyanidins.

Índice

6

Índice

Agradecimentos ................................................................................................................ 3

Resumo ............................................................................................................................. 4

Abstract ............................................................................................................................. 5

Índice de Figuras .............................................................................................................. 8

Índice de Tabelas .............................................................................................................. 9

Siglas e Abreviaturas ...................................................................................................... 10

Objetivos e Metodologia da Dissertação ........................................................................ 12

Capítulo 1: Introdução .................................................................................................... 13

1.1. Radicais Livres e Stress Oxidativo .................................................................. 13

1.1.1. Formação dos Radicais Livres ................................................................. 16

1.1.2. Alvos dos radicais livres ........................................................................... 17

1.2. Antioxidantes ................................................................................................... 18

Capítulo 2: Desenvolvimento ......................................................................................... 22

2.1. Compostos fenólicos ............................................................................................ 22

2.2. Flavonóides como antioxidantes ......................................................................... 25

2.2.1. Origem e Distribuição .............................................................................. 25

2.2.2. Estrutura e Classificação Química........................................................... 26

2.2.3. Mecanismo de ação dos flavonóides ........................................................ 28

2.2.4. Atividades Biológicas ............................................................................... 29

2.2.5. Outros Exemplos ...................................................................................... 30

2.2.5.1. Antocianinas ......................................................................................... 30

2.2.5.2. Catequinas ............................................................................................ 31

2.3. Proantocianidinas ................................................................................................ 32

2.4. Aplicação e Importância das Proantocianidinas ................................................ 35

2.4.1. Cacau/Chocolate ...................................................................................... 35

Índice

7

2.4.2. Canela ....................................................................................................... 36

2.4.3. Chá ........................................................................................................... 37

2.4.4. Cranberries ............................................................................................... 38

2.4.5. Maçã ......................................................................................................... 39

2.4.6. Vinho ......................................................................................................... 40

2.5. Inflamação ........................................................................................................... 42

2.5.1. Inflamação Aguda e Inflamação Crónica ................................................ 43

2.5.2. Metabolitos do Ácido Araquidónico ou Eicosanoides ............................. 44

2.5.3. Mediadores inflamatórios derivados das proteínas plasmáticas: Sistema

Complemento ........................................................................................................... 46

2.5.4. Neutrófilos/Macrófagos/Monócitos .......................................................... 46

2.5.5. Basófilos e Mastócitos .............................................................................. 47

2.5.6. Linfócitos T e B ......................................................................................... 48

2.5.7. Citocinas ................................................................................................... 48

2.6. Inflamação e Obesidade .................................................................................. 49

2.7. Inflamação e Doenças Cardiovasculares ........................................................ 53

2.7.1. Influência dos flavonóides na saúde vascular .......................................... 55

2.8. Cancro ............................................................................................................. 57

2.8.1. Etiologia, Inflamação e Cancro ............................................................... 57

2.8.1.1. p53 ........................................................................................................ 58

2.8.1.2. TNF- α ................................................................................................... 58

2.8.1.3. Cox-2 ..................................................................................................... 59

Capítulo 3: Conclusão .................................................................................................... 61

Bibliografia ..................................................................................................................... 63

Índice de Figuras

8

Índice de Figuras

Figura 1: Representação sistemática dos vários fatores de transcrição que são

modulados pelo ROS. Adaptado de Reuter et al., 2010 ….………………………… 13

Figura 2: Rede de defesa antioxidante. Adaptado de Niki, 2010 e Gonçalo …………. 19

Figura 3: Efeitos benéficos dos polifenóis na saúde. Adaptado de Pandey & Rizvi, 2009

……………...………………………………………….………………………….…... 22

Figura 4: Estrutura genérica de um flavonóide. Adaptado de Apak et al., 2007 ……... 25

Figura 5: Classe de flavonóides. Adaptado de Sandhar & et al., 2011 ………………. 26

Figura 6: Capacidade de captação de radicais livres. Adaptado de Sandhar & et al., 2011

………………………………………………………………………………………… 27

Figura 7: Grupos estruturais responsáveis pela atividade antioxidante. Adaptado de

Sandhar & et al., 2011 ………………………………………….…... 28

Figura 8: Estrutura básica das proantocianidinas. Adaptado de Fu & et al., 2014 …... 31

Figura 9: Estruturas químicas de procianidinas B2 e A2. Adaptado de Mateos-Martín &

et al., 2012 …………………………………………….…………………………...…. 32

Figura 10: Metabolitos do ácido araquidónico na inflamação farmacológica anti-

inflamatória por compostos fitoquímicos. Adaptado de Robbins & Cotran,

2008………………………………………………………….…………………….…. 44

Figura 11: Interações adiposo – sistema imunológico durante a obesidade …….…. 50

Índice de Tabelas

9

Índice de Tabelas

Tabela 1: Sistema de Defesa antioxidante. Adaptado de Bouayed & Bohn, 2010

………………………………………………………………………………………... 18

Tabela 2: Classificação, estrutura e algumas fontes alimentares dos flavonóides …… 29

Siglas e Abreviaturas

10


AP -1: Ativador da proteína 1

CAT: Catalase

COX: Ciclooxigenase

COX-1 e COX-2: Ciclooxigenase 1 e 2, respetivamente

CTB-1: Cinnamtannin B-1

DCV: Doença Cardiovascular

DNA: Ácido desoxirribonucleico

EGCG: (-) -epigalocatequina galato

FCR: recetores específicos dos macrófagos

GLUT-4: Transportador de glucose do tipo 4

GSH: Glutationa

HIF-1α: Fator que regula a expressão de vários genes relacionados com o cancro

ICAM-1: Molécula de adesão intercelular 1

IL-1b: Interleucina-1b

IL-3: Interleucina-3








11

IP-3: Inositol trifosfato

LC: Leucotrienos

LDL: Lipoproteína de baixa densidade

MCP-1: Proteína quimiotáxica de monócitos- 1

NADPH: Fosfato de dinucleótido de nicotinamida e adenina

NF-kB: Factor de nuclear kappa B

Nrf-2: Fator de transcrição dos eritrócitos

NO: Óxido nítrico

NOS: Óxido nítrico sintetase

OH•: Radical hidroxilo

PC-1: Procianidina C-1

PCR: Proteína C reativa

PG: Prostaglandinas

PLAT: Ativador do plasminogénio 1

RNS: Espécies reativas de nitrogénio

ROS: Espécies reativas de oxigénio

STAT: Transdutor de sinal e proteína ativadora

SOD: Superóxido dismutase

SP1: Fator de transcrição – proteína específica

TNF-α: Fator de necrose tumoral

VCAM-1: Molécula de adesão celular vascular 1

Objetivos e Metodologia da Dissertação

12

Objetivos e Metodologia da Dissertação

O principal objetivo desta dissertação é o estudo da componente anti-inflamatória das

proantocianidinas.

Primeiramente é feita uma abordagem ao stress oxidativo, um dos principais fatores de

risco da inflamação. É, também feito um enquadramento, relativamente aos

antioxidantes de um modo geral.

O capítulo que se segue diz respeito ao desenvolvimento, onde é falado dos compostos

fenólicos, nos flavonóides como antioxidantes, posteriormente é falado nas moléculas

em estudo, proantocianidinas, onde são mencionadas as suas propriedades, bem como a

aplicação e benefícios da sua ingestão presente em diversos alimentos.

Por último, é então explicada a inflamação, abordando algumas patologias a ela

associadas, como a obesidade, as doenças cardiovasculares e, ainda, a sua ligação ao

cancro.

Capítulo 1: Introdução

13


1.1. Radicais Livres e Stress Oxidativo

Os radicais livres são definidos como moléculas ou fragmentos de moléculas que

contêm um ou mais eletrões desemparelhados em orbitais atómicas ou moleculares.

Este eletrão (s) confere, frequentemente, um grau elevado de reatividade ao radical livre

(Graham J. Burton & Jauniaux, 2012).

O stress oxidativo é definido como um desequilíbrio entre a produção de radicais livres

e de metabolitos reativos, desta forma são designados por oxidantes ou espécies reativas

de oxigénio (ROS) e a sua eliminação por mecanismos protetores, referidos como

antioxidantes (Reuter et al., 2010).

O termo “espécies reativas de oxigénio” diz respeito aos seus intermediários, isto é, aos

radicais livres e não livres (Graham J. Burton & Jauniaux, 2012).

Os radicais livres de oxigénio, onde se incluem as espécies reativas de oxigénio, bem

como, as espécies reativas de nitrogénio (RNS) são designadas por produtos do

metabolismo normal da célula. Sendo que são consideradas a classe mais importante de

radicais livres (Valko & et al., 2007).

ROS e RNS são também conhecidos por terem um duplo papel, isto é, podem funcionar

tanto como espécies benéficas como nocivas para os sistemas biológicos (Valko & et

al., 2007).

Os efeitos benéficos ou fisiológicos dos ROS ocorrem, por norma, em concentrações

baixas e envolvem funções de defesa contra agentes infeciosos, e, ainda está, implicado

na indução da resposta mitogénica, segundos mensageiros celulares e transdução de

sinal. Por conseguinte, os efeitos nocivos, como o stress oxidativo e stress nitrosativo,

provocam danos a nível biológico, especialmente quando se verifica um aumento na

produção de ROS / RNS por deficiência ou ausência de sistemas antioxidantes (Valko

& et al., 2007).

Proantocianidinas. Propriedades Anti-inflamatória versus Stress Oxidativo.

14

Contudo, este excesso pode danificar diversas estruturas, tais como: lípidos, proteínas

celulares, membranas e DNA, inibindo, desta forma, o seu normal funcionamento.

Todavia, não só os que já foram mencionados, mas os alvos da ROS, também possuem

um papel importante na alteração de cascatas de transdução de sinal, bem como, na

indução de alterações nos fatores de transcrição, como por exemplo: fator nuclear kappa

B (NF-kB) que é responsável pela resposta inflamatória; no ativador da proteína 1 (AP-

1), que é um fator importante no crescimento e diferenciação da célula; no STAT3 que é

um transdutor de sinal e ativador da via de transcrição 3; e, no HIF-1α que está

relacionado com a expressão de genes, figura 1 (Valko & et al., 2007).

Figura 1 – Representação sistemática dos vários fatores de transcrição que são modulados pela ROS.

Adaptado de Reuter et al., 2010.

Numa breve descrição da figura 1, o fator nuclear Kappa B apresenta uma vasta família

de fatores de transcrição, dos quais se destacam o p50, p52, p65, entre outros. Este é um

dos fatores principais, sendo constituído por proteínas diretamente relacionadas, que por

norma existem na forma de dímeros e que se ligam a uma sequência comum de DNA

dentro dos promotores ou potenciadores dos genes-alvo, denominado por local kB, de

modo a promover a transcrição de genes alvo através do recrutamento de co-ativadores

e de co-repressores (Sharma & Vinayak, 2011b).

O ativador de proteína 1 (AP-1) é um fator que é frequentemente associado à ativação

do NF-kB, e como já referido está relacionado com a proliferação e transformação de

células tumorais (Valko & et al., 2007).


15

Uma diferente via de transdução de sinal foi descoberta através de um estudo de

ativação transcripcional em resposta ao interferão. A ativação de diversas tirosina

quinases leva a uma fosforilação, seguida de dimerização e localização nuclear dos

transdutores de sinal e proteínas ativadoras da transcrição (STAT), que, por

conseguinte, origina uma ligação a elementos específicos do DNA e transcrição direta.

O grupo STAT é vasto, mas o fator que mais se destaca é o STAT 3, uma vez que está

implicado em mielomas múltiplos, linfomas e vários tumores sólidos (Amin & et al.,

2009). Por último, temos o HIF-1α que é o responsável por regular a expressão de

vários genes relacionados com o cancro (Valko & et al., 2006a).

Em circunstâncias consideradas normais, os oxidantes derivados de fagócitos possuem

uma ação protetora, uma vez que, matam as bactérias e os parasitas invasores (Valko &

et al., 2007).

Assim, torna-se pertinente conhecer os diversos tipos de ROS, embora existam uns mais

prejudiciais para as células do que outros, no entanto todos provocam danos nas

estruturas celulares acima mencionadas. Ao derivarem do oxigénio molecular dão

origem ao anião superóxido, peróxido de hidrogénio, radicais de hidroxilo e ao oxigénio

(Aggarwal, 2006).

Estas espécies reativas podem causar danos nos tecidos, contribuindo para o

desenvolvimento ou mesmo progressão de inúmeras doenças dentro das quais

salientam-se as cardiovasculares, diabetes, artrite, doença pulmonar, bem como,

doenças autoimunes, cancro e doença de Alzheimer (Aggarwal, 2006), podendo estar

também associado a processos de envelhecimento (Valko & et al., 2007).

Como podemos perceber, os mecanismos de defesa do nosso organismo são efetuados

de três formas: por compostos antioxidantes, pelas barreiras físicas e por processos de

prevenção e reparação das células (Khansari & et al., 2009).


16

1.1.1. Formação dos Radicais Livres

Os radicais livres podem ser formados através de processos endógenos e/ou por

processos exógenos (M. Valko & et al., 2006 b) (Khansari & et al., 2009). Contudo, a

destruição celular também permite o aumento da formação de radicais livres (Khansari

& et al., 2009).

Quanto ao processo exógeno, pode-se destacar como fontes, as radiações UV, gases

poluentes (M. Valko & et al., 2006 b) e radiações ionizantes (Khansari & et al., 2009).

Relativamente aos processos endógenos, as fontes usadas são a cadeia respiratória da

mitocôndria, o metabolismo do citocromo P450, peroxissomas e, ainda, a ativação de

células envolvidas nos processos inflamatórios (Khansari & et al., 2009).

Ainda que existam diversas fontes de onde possam ser oriundos os radicais livres, é a

mitocôndria, a sua principal fonte (Graham J. Burton & Jauniaux, 2012).

Portanto, na mitocôndria durante o processo de redução do Oxigénio a água, vários

intermediários são produzidos, incluindo o superóxido (O2●), peróxido de Hidrogénio

(H2O2) e o radical hidroxilo [OH] (Khansari & et al., 2009).

Segundo Graham J. Burton & Jauniaux, 2012, a transferência de eletrões ao longo da

cadeia respiratória não é totalmente eficiente dado que muitos dos eletrões são perdidos

para o oxigénio molecular, resultando na formação do anião superóxido (O2●-

) (Graham

J. Burton & Jauniaux, 2012).

Outra forma das espécies reativas de oxigénio e de nitrogénio serem geradas é através

do sistema de enzimas, como a nicotina adenina dinucleótido fosfato oxidase (NADPH)

e pelo óxido nítrico sintetase (NOS) respetivamente, ou através da transição de metais,

ou mediadores do stress oxidativo e inflamação (Chuang & Mcintosh, 2011).


17

1.1.2. Alvos dos radicais livres

Os radicais livres podem reagir com os ácidos gordos da membrana celular e com a

forma dos peróxidos lipídicos. A acumulação de peróxidos lipídicos pode levar à

produção de agentes carcinogénicos, como o malondialdeido. Os danos na membrana

celular podem decorrer desta via, uma vez que esta pode afetar de forma permanente a

elasticidade e a fluidez da mesma, dando origem à rutura das células. Estas alterações

são significativas, essencialmente em células com uma vida longa, como é o caso dos

neurónios (Khansari & et al., 2009).

As proteínas são, igualmente, considerados principais alvos de ataque por parte dos

radicais livres. Os radicais que são produzidos em excesso podem reagir com os

aminoácidos da proteína para oxidar e ligá-los entre si. As reações dos radicais -proteína

podem prejudicar a função das proteínas celulares e extracelulares mais importantes,

como enzimas e proteínas do tecido conjuntivo (Khansari & et al., 2009).

O DNA também é suscetível aos ataques de radicais livres. Um interação do radical de

oxigénio com o DNA pode quebrar as suas ligações ou eliminar uma base. Este dano

pode-se tornar num acontecimento letal para o organismo. Embora o sistema de

reparação celular possa corrigir a maior parte destes, o radical que induziu a lesão no

DNA tende a acumular-se com a idade, podendo ser uma das causas etiológicas para os

processos de envelhecimento (Khansari & et al., 2009).


18

1.2. Antioxidantes

A definição de antioxidante descrita no dicionário é bastante simples resultando, assim

numa “substância que se opõe à oxidação ou que inibe reações promovidas pelo

oxigénio ou peróxidos”, muitas destas substâncias são usadas como conservantes em

diferentes produtos, tais como: gorduras, óleos, produtos alimentares e sabonetes, por

forma a retardar o desenvolvimento do ranço (Valko & et al., 2007). Relativamente à

definição da bioquímica e da medicina, “os antioxidantes são enzimas ou substâncias

orgânicas que são capazes de neutralizar os efeitos nocivos da oxidação em tecidos

animais” (Huang & et al., 2005).

Assim, os antioxidantes são definidos como moléculas orgânicas que promovem a

saúde, protegendo as células do corpo contra danos causados pelos radicais livres e

espécies reativas de oxigénio que, de outra forma exerceriam efeitos metabólicos

nocivos (Goufo & Trindade, 2014).

Desta forma, a exposição aos radicais livres permitiu o desenvolvimento de

determinados mecanismos de defesa, como: mecanismos de prevenção, de reparação, as

defesas físicas e as defesas antioxidantes (Valko & et al., 2007).

A presença das espécies reativas de oxigénio em doses elevadas pode tornar-se

prejudicial levando ao desenvolvimento de ações fisiopatológicas, enquanto doses mais

baixas podem ser benéficas para ações fisiológicas normais (Bouayed & Bohn, 2010).

Os verdadeiros antioxidantes são aqueles que conseguem quebrar as ligações dos

radicais livres (Valko & et al., 2007). Em estudos mais recentes realizados in vivo e in

vitro descobriu-se que existem micronutrientes antioxidantes, cujas principais fontes são

os legumes e a fruta, capazes de reduzirem o risco de cancro (Stoner & et al., 2008).

Os antioxidantes podem ter origem endógena (enzimáticos ou não enzimáticos) ou

exógena, como se pode observar na tabela 1 (Valko & et al., 2006a) (Bouayed & Bohn,

2010).

Relativamente aos antioxidantes exógenos, estes desempenham um papel chave no

equilíbrio entre a oxidação e a anti-oxidação em sistemas vivos, como exemplo, temos a


19

vitamina C, a vitamina E, flavonóides e fenóis, tendo a dieta como sua fonte principal

(Dai & Mumper, 2010).

Quanto aos antioxidantes endógenos temos: a superóxido dismutase (SOD), a catálase

(CAT), a glutationa peroxidase (GSH), entre outros (Bouayed & Bohn, 2010).

Tabela 1 – Sistema de Defesa Antioxidante. Adaptado de Bouayed & Bohn, 2010.

Os antioxidantes podem ser classificados sob o ponto de vista da sua função como:

preventivos, eliminadores “scavenging”, reparadores ou de novo e adaptativos, criando

uma espécie de rede contra os ataques provenientes dos radicais livres, como se pode

verificar na figura 2 (Niki, 2010).


20

Figura 2 - Rede de defesa antioxidante, conforme proposto por Niki e colegas. Adaptado de Niki, 2010.

Os antioxidantes, cuja sua função é a de prevenção, funcionam como primeira linha na

defesa, suprimindo a formação de ROS e de RNS, por exemplo, reduzindo o peróxido

de hidrogénio a água, ou quelando iões metálicos como o ferro e cobre (Niki, 2010).

Na segunda linha de defesa, encontram-se os antioxidantes eliminadores “scavenging”

que permitem a rápida remoção das espécies reativas antes que estes ataquem

compostos biológicos, como as membranas celulares (Niki, 2010).

As enzimas funcionam como terceira linha na defesa contra os ataques provenientes dos

radicais in vivo, atuando como antioxidantes reparadores ou de novo, pois permitem a

reparação e a reconstrução das membranas que se encontram danificadas ou que

perderam a sua função (Niki, 2010).

No fim desta rede, e não menos importante, temos os antioxidantes adaptativos que

atuam na produção e no envio de antioxidantes para outros locais na proporção correta,

de forma a desempenharem uma determinada função (Niki, 2010) (Niki & et al., 1995).

Contudo, podem ainda ser classificados tendo em conta o seu modo de ação (Miguel,

2010). Assim sendo, classificam-se como primários, secundários e co-antioxidantes

(Miguel, 2010).

Os antioxidantes primários são capazes de doarem um átomo de hidrogénio rapidamente

a um radical lipídico dando origem a um novo radical que é mais estável (Miguel,

2010).


21

Enquanto, que os antioxidantes classificados como secundários podem reagir com os

antioxidantes “primários” ou, estão implicados na redução dos níveis de oxigénio sem

perigo de gerarem outros radicais livres, e, desta forma, permitem a redução de reações

de iniciação de radicais (Miguel, 2010).

Esta ação dos antioxidantes engloba a quelação de metais, a neutralização de peróxidos,

a absorção de radiação ultravioleta e a remoção do oxigénio (Miguel, 2010) (Angelo &

et al., 2007).

Portanto, a maioria dos antioxidantes após a doação de eletrões a espécies reativas são

capazes de interagir com outros antioxidantes, voltando ao seu estado reduzido. Esta

capacidade permite-lhes desempenharem a sua função diversas vezes, tornando-se

antioxidantes reutilizáveis (Rahman, 2007).


22

Capítulo 2: Desenvolvimento

2.1. Compostos fenólicos

Os compostos fenólicos são definidos como substâncias que possuem um anel

aromático com um ou mais substituintes hidroxilo (Pires, 2010) (Dai & Mumper, 2010).

Para além de se apresentarem sob a forma natural, também se podem ligar entre si, ou

com outros compostos (S. E. Soares, 2002).

Existindo uma vasta quantidade de fenóis, os que são importantes devido à sua origem

natural como, também, possuírem propriedades antioxidantes são os ácidos fenólicos, os

flavonóides, os taninos e os tocoferóis (Angelo & et al., 2007).

Os compostos fenólicos englobam desde moléculas simples até moléculas com elevado

grau de polimerização. Estão presentes nos vegetais na forma livre ou, ligados a

açúcares ou proteínas (S. E. Soares, 2002).

Os compostos evidentes nos organismos vivos dividem-se em dois grupos: metabolitos

primários e metabolitos secundários.

Quanto aos primeiros são produzidos através dos processos metabólicos primários,

como a respiração e a fotossíntese. Estes incluem pequenas moléculas, comuns a todos

os organismos, tais como: açúcares, aminoácidos, proteínas, ácidos nucleicos, entre

outros (Pires, 2010).

Relativamente aos metabolitos secundários, estes são produzidos pelos derivados do

metabolismo primário (Pires, 2010), encontrando-se maioritariamente nas plantas sendo

que a sua distribuição é restrita, ou seja, são específicos de determinadas plantas

(Angelo & et al., 2007). Por outro lado, têm a particularidade de poderem ser formados

em condições de stress e de serem essenciais quer no crescimento quer na reprodução

das plantas (Angelo & et al., 2007).

Este grupo está intimamente relacionado com as propriedades organoléticas,

especialmente com a cor e o sabor dos frutos e dos vegetais (Tapas & et al., 2008), na

defesa de raios ultravioleta e em infeções provocadas por parasitas ou patogénios (Dai


23

& Mumper, 2010), mas, também com a proteção das enzimas e vitaminas (Kumar &

Pandey, 2013).

Assim, as suas principais fontes são os citrinos, nomeadamente, o limão, a laranja, a

tangerina, estando também presentes na maçã, ameixa, uva, cereja, entre outras. A

maior quantidade é encontrada na polpa da fruta, em vez do suco como seria expectável

(Angelo & et al., 2007). Por outro lado, temos alguns vegetais que também são

excelentes fontes, a título de exemplo temos o alho e a cebola (Angelo & et al., 2007), e,

ainda cereais, vinho e chá (Dai & Mumper, 2010).

Podendo encontrar, por exemplo, as catequinas no chá verde, a quercetina na maçã, as

antocianinas nas bagas, demonstrando que são antioxidantes que exibem uma excelente

atividade de captação de radicais livres (Stoner & et al., 2008).

Como já foi referido, os polifenóis têm sido estudados com o intuito de detetar as suas

propriedades benéficas para a saúde do ser humano, sendo cada vez mais evidente a sua

relação com a atividade anticancerígena e com a inibição de diversos cancros, como: o

do cólon, da mama, do pulmão, entre outros (Angelo & et al., 2007).

A figura 3 demonstra algumas das utilizações que os polifenóis podem exercer na

proteção da saúde.

Figura 3 – Efeitos benéficos dos polifenóis na saúde. Adaptado de Pandey & Rizvi, 2009.


24

Dentro do grupo dos fenóis, o que mais se destaca com este potencial são os flavonóides

(Angelo & et al., 2007).


25

2.2. Flavonóides como antioxidantes

Como os flavonóides pertencem a um grupo de compostos fenólicos amplamente

distribuídos na natureza, podemos encontrá-los na dieta quer humana quer animal

(Kumar & Pandey, 2013), por sua vez, tornaram-se muito importantes, já que assumem

um papel fundamental no stress oxidativo (Sandhar & et al., 2011).

Os antioxidantes são capazes de inibirem a oxidação de vários substratos desde

moléculas simples a polímeros complexos, através de dois mecanismos: o primeiro

envolve uma inibição da formação de radicais livres que possibilitam a etapa de

iniciação; o segundo diz respeito à eliminação de radicais com um papel importante na

etapa de propagação através da doação de átomos de hidrogénio (S. E. Soares, 2002).

Os produtos intermediários resultantes da ação destes antioxidantes são estáveis devido

ao anel aromático presente nestas substâncias (S. E. Soares, 2002).

2.2.1. Origem e Distribuição

A pesquisa dos flavonóides iniciou-se em 1936 quando um cientista húngaro, Albert

Szent-Gyorgi, descobriu uma certa sinergia entre a vitamina C pura e co-fatores (ainda

não identificados) de casca de limão, que mais tarde designou por “vitamina P”, uma

vez que, julgou tratar-se de uma substância vitamínica, mas com o avançar do tempo

ficou esclarecido que se tratava de um flavonóide (Tapas & et al., 2008).

A sua origem prende-se com a estrutura aromática dos aminoácidos como a

fenilalanina, a tirosina e o malonato (Moretoni, 2008).

Como anteriormente referido, podem ser encontrados nas frutas e vegetais, no chá,

cerveja e vinho, sendo, por isso, considerados como parte integrante da dieta humana

(Kandaswami et al., 2005) (Dai & Mumper, 2010).

O seu consumo varia muito com a alimentação praticada nos mais diversos países, pelo

que a dieta Mediterrânica é considerada muito rica nestes compostos pela presença do


26

azeite, citrinos, uvas e verduras (Kandaswami et al., 2005). Por outro lado, a

composição do alimento também é importante, dado que pode afetar a

biodisponibilidade dos flavonóides (Moretoni, 2008).

Vários flavonóides não só inibem o crescimento das células tumorais, como também

potenciam a diferenciação celular (Kandaswami et al., 2005), pelo que a sua ingestão

está presente na redução dos mais vastos cancros (Gibellini et al., 2011).

Torna-se difícil contabilizar a quantidade de flavonóides que é ingerida por dia, devido

à falta de padronização dos métodos analíticos, assim como, na determinação e

avaliação da biodisponibilidade dos mesmos (Gibellini et al., 2011). Contudo, estima-se

que a ingestão destes compostos varie entre 1 a 2 g/ por dia (Sandhar & et al., 2011).

2.2.2. Estrutura e Classificação Química

Os flavonóides são caracterizados pela presença de dois anéis aromáticos (Katz,

Doughty, & Ali, 2011) benzénicos ligados por uma cadeia com três átomos de carbono

(podendo originar ou não um terceiro anel) (Harbone, 1991).

Atualmente, a estrutura química do flavonóide apresenta-se composta por dois anéis

aromáticos, A e B, unidos por três átomos de carbono, dando origem a um anel

heterocíclico denominado por anel C (Babbar & et al., 2013), cuja orientação rege-se

pela estrutura C6-C3-C6 (Dai & Mumper, 2010).

A figura 4 representa uma estrutura genérica de um flavonóide. As alterações efetuadas

nos seus anéis resultam nas diferentes classes de flavonóides (Pandey & Rizvi, 2009).

Figura 4 – Estrutura genérica de um flavonóide. Adaptado de Apak et al., 2007.


27

A figura 5 ilustra as diversas classes de flavonóides, sendo que as mais relevantes são as

antocianidinas, flavonas, isoflavonóides e as proantocianidinas (Ivey, Lewis, Prince, &

Hodgson, 2013) (Gibellini et al., 2011).

Figura 5 – Classes de flavonóides. Adaptado de Sandhar & et al., 2011.

Recentemente foi provado que os flavonóides provenientes da dieta podem ser

absorvidos em quantidades que possam desempenhar um efeito antioxidante (Moretoni,

2008). Embora a atividade antioxidante seja a que está mais associada a este tipo de

compostos, os flavonóides possuem outras propriedades que permitem a prevenção de

doenças crónico-degenerativas, destacando-se a sua capacidade anti-inflamatória, anti-

alérgica e imunomoduladora (Olajuyigbe & Afolayan, 2011).


28

F-OH + R. F-O

. + RH

2.2.3. Mecanismo de ação dos flavonóides

A sua forma de ação irá depender apenas das suas concentrações no organismo, tanto

dos antioxidantes como dos radicais livres, (Starr & et al., 2003).

A capacidade antioxidante dos flavonóides contra os radicais livres, é-lhe atribuída

devido à doação de hidrogénio (Sandhar & et al., 2011).

De fato, os polifenóis possuem esta capacidade de captar os radicais livres devido à

elevada reatividade dos substituintes hidroxilo, abaixo demonstrado na reação:

Figura 6 – Capacidade de captar radicais livres. Adaptado de Sandhar & et al., 2011.

A existência de estudos de cinética relativos a reações de formação do radical aroxil e

decomposição permitiu ter uma ideia sobre a forma como é que os flavonóides atuam.

A capacidade antioxidante de um flavonóide está ligada aos seus três grupos estruturais

como indicado na figura 7 (Sandhar & et al., 2011), isto é, as características da estrutura

dos flavonóides para uma captação dos radicais de forma eficaz está relacionada com o

grupo catecol (O-dihidroxilo) no anel, que é responsável por conferir a capacidade

captadora, assim como, a presença de um grupo de pirogalol (trihidroxilo) no anel B, de

um catecol que produz atividade ainda maior (por exemplo, a miricetina). A ligação

dupla entre C2-C3 no anel C tende a aumentar a atividade de captação, dado que confere

estabilidade ao radical fenoxi produzido; 4-oxo (Sandhar & et al., 2011) (Tapas & et al.,

2008).


29

Figura 7 – Grupos estruturais responsáveis pela atividade antioxidante. Adaptado de Sandhar & et al.,

2011.

2.2.4. Atividades Biológicas

Os flavonóides possuem inúmeras atividades biológicas e, como tal, têm sido

largamente estudados por cientistas (Tapas & et al., 2008). O seu interesse está

relacionado com os seus potenciais benéficos para a saúde e a redução do risco de

cancro (Kumar & Pandey, 2013).

Atualmente, vários estudos têm demonstrado que estes compostos são cruciais no

tratamento de infeções bacterianas e virais, e em doenças neurodegenerativas, como o

cancro ou doenças cardiovasculares (Kumar & Pandey, 2013).

Como principais atividades biológicas, podemos destacar: antioxidante (Moretoni,

2008), cardioprotetora (Hooper et al., 2008) e anticancerígena (Sandhar & et al., 2011).

Assim como, apresentam atividade anti-inflamatória (Olajuyigbe & Afolayan, 2011),

antimicrobiana (Georgiev & et al., 2014), antiviral (Tapas & et al., 2008), antialérgica

(Sandhar & et al., 2011), hepatoprotetora (Tapas & et al., 2008), antidiabética

(Kandaswami et al., 2005) e apresenta efeitos no tratamento de doenças

neurodegenerativas (Kumar & Pandey, 2013).


30

Tabela 2 – Classificação, estrutura e algumas fontes alimentares dos flavonóides. Adaptado de Kumar &

Pandey, 2013 e de Hooper et al., 2008.

Classe Flavonóides Fontes na Dieta

Flavan-3-óis

(+) – Catequina

(-) – Epicatequina

Epigalocatequina galato

Chá, cacau ou chocolate preto,

maçã, uvas

Flavonas Apigenina

Luteolina e Tangeretina

Pele da fruta e do tomate,

vinho tinto, malagueta,

tangerinas

Flavonóis Quercetina

Kaempforol

Cebola, vinho tinto, azeite,

toranjas, maçã

Flavononas Naringenina e Hesperetina Citrinos (toranjas, limões e

laranjas)

Isoflavonas Genisteína Legumes e produtos de soja

Antocianidinas Apigenina, Cianidina Morango, cereja, amoras

2.2.5. Outros Exemplos

2.2.5.1. Antocianinas

Do grupo que constitui os flavonóides, as antocianidinas são as que têm ganho alguma

relevância, sendo, por isso, as mais estudadas (Wang & Stoner, 2008).

As antocianinas são constituídas por diversas moléculas das quais salientam-se a

cianidina, peonidina, petunidina e a malvidina (Thomasset & et al., 2009).

São consideradas os intermediários das proantocianidinas (Goufo & Trindade, 2014).

Este grupo ocorre naturalmente na fruta e nos vegetais como glicosídeos, possuindo

galactose, glicose, ramnose, arabinose (Wang & Stoner, 2008) conjugado com o grupo

hidroxilo do C3 no anel C da antocianidina (Thomasset & et al., 2009) (Stoner & et al.,

2008), e consistem em pigmentos de flavonóides solúveis em água (Zu & et al., 2010).


31

A sua estrutura química é demasiado instável, uma vez que o anel C encontra-se

totalmente aromatizado, e desta forma estão carregadas positivamente (González & et

al., 2011). Como consequência desta instabilidade a estrutura torna-se facilmente

modificada por diversos fatores. Estes incluem a temperatura, pH, presença de luz,

oxigénio (Thomasset & et al., 2009), e, ainda a concentração, iões metálicos, a presença

de co-pigmentos, entre outros (Sari & et al., 2012). A solubilidade em água é um fator

importante sendo esta a propriedade que as torna tão relevantes na natureza

(Haovanalikit & et al., 2004).

As antocianidinas conferem a maioria das cores azul, violeta e todas as tonalidades de

vermelho que surgem nas frutas e vegetais, desde as maçãs, uvas, couve roxa até ao

milho, tornando-os mais apelativos (Wang & Stoner, 2008).

Estudos epidemiológicos indicam que o seu consumo diminui o risco cardiovascular, de

diabetes, de artrite e de cancro, sobretudo devido à sua atividade anti-inflamatória e

antioxidante (Wang & Stoner, 2008).

É de salientar que as antocianinas e as antocianidinas, quando se encontram na forma de

misturas, também demonstram as suas propriedades quimiopreventivas em cancros da

mama, do pulmão, da pele, entre outros (Thomasset & et al., 2009).

Contudo, a instabilidade das antocianinas durante o processo de extração e

armazenamento tem diminuído a eficácia terapêutica (Zu & et al., 2010).

2.2.5.2. Catequinas

As catequinas do chá em especial a (-) - epigalocatequina galato (EGCG), reagem com

os radicais superóxido, hidroxilo e peróxilo (Gibellini et al., 2011), verificando-se uma

relação inversa entre o consumo deste tipo de flavonóides e a mortalidade por doença

isquémica (Rahman, 2007). Desta forma, o consumo de chá preto tem demonstrado ser

eficaz na redução dos marcadores do stress oxidativo e inflamação, em doentes com

deficiência na artéria coronária (Rahman, 2007).


32

2.3. Proantocianidinas

As proantocianidinas ou taninos condensados são misturas de oligómeros e polímeros

de flavonóides (Liu et al., 2013) compostos por unidades de flavan-3-ol (Mateos-Martín

& et al., 2012).

As proantocianidinas são o componente mais importante de várias frutas e folhas de

plantas (Liu et al., 2013).

As procianidinas são a estrutura típica das proantocianidinas (Chen et al., 2014). Sendo

estas constituídas por catequinas e epicatequinas (Chen et al., 2014), quando possui na

sua constituição epigalocatequina são designadas por prodelfinidinas (Mateos-Martín & et

al., 2012), se na sua constituição constar epi-afzelechim estamos perante uma

propelargonidina (Fu & et al., 2014). Pois algumas destas unidades podem ser

esterificadas com outras moléculas, como a glucose ou o ácido gálico (Fu & et al.,

2014).

Portanto a diversidade na estrutura deriva da presença de subunidades diferentes, na

posição entre flavonóides, da ramificação e a presença de substituintes não-flavonóides,

como o ácido gálico e açúcares (Chen & et al., 2014a).

As proantocianidinas podem, ainda estar divididas em várias classes baseando-se nos

padrões de hidroxilação das suas unidades e das ligações formadas entre elas, figura 8

(Fu & et al., 2014).

Figura 8 – Estrutura básica das proantocianidinas. Adaptado de Fu & et al., 2014.


33

Porém, as procianidinas existem sob duas formas, o tipo A e o tipo B, a diferença

consiste nas ligações efetuadas às unidades estruturais, ou seja, o tipo B possui apenas

uma ligação, enquanto o tipo A possui uma dupla ligação, figura 9 (Chen & et al.,

2014b) (Määttä-Riihinen & et al., 2005). Estas formas também induzem diferentes

efeitos (Chen & et al., 2014b).

Figura 9 – Estruturas químicas de procianidinas B2 e A2. Adaptado de Mateos-Martín & et al., 2012.

Durante o isolamento e purificação de taninos de espécies de canela verificou-se que um

trímero de procianidina do tipo B, a procianidina C-1 (PC-1), pode converter-se

parcialmente num trímero de procianidina do tipo A, cinnamtannin B-1 (CTB-1), desde

que as condições ambientais sejam as mais apropriadas. A conversão de um tipo de

procianidina em condições básicas com NaHCO3 e em condições neutras com radical

DPPH têm sido relatadas, o que indica que a procianidina do tipo A pode ser formada

através da oxidação do radical de procianidinas com a ligação do tipo B (Chen & et al.,

2014b). Por outro lado, é sugerido que a transformação da procianidina do tipo B em

tipo A, possivelmente, envolve uma reação de oxidação catalisada por uma enzima, em

vez de um radical (Chen & et al., 2014b).

As propriedades físico-químicas das proantocianidinas dependem da sua estrutura

química e do seu tamanho (Arimboor & et al., 2012), contudo possuem propriedades

comuns, como: formarem complexos estáveis com iões metálicos e proteínas (Chen et

al., 2014). A sua principal característica, e dos compostos fenólicos presentes em

plantas no geral, é a capacidade de eliminar espécies reativas de oxigénio (ROS), que


34

incluem espécies de oxigénio radical e não-radical, tais como: O2●-

, HO●, H2O2; outros

radicais livres resultantes da oxidação, RO●, ROO

●, bem como aqueles que derivam das

lipoproteínas de baixa densidade, proteínas e ácidos oligonucleicos (DNA e RNA)

(Chen & et al., 2014a).

O grau de polimerização destas moléculas é extremamente elevado, tornando-se o fator

responsável pela capacidade antioxidante (Arimboor & et al., 2012) (Hümmer & et al.,

2008). Por sua vez, o número de átomos, a diferença de tamanho, e, ainda a presença de

grupos funcionais, torna mais difícil a sua separação (Hümmer & et al., 2008).

Contudo, se as proantocianidinas forem colocadas em meio ácido permite que a sua

dissociação em monómeros seja mais eficaz. A despolimerização destas estruturas dá

origem a unidades de flavan-3-ol ou aos seus intermediários (Hümmer & et al., 2008)

(Rösch & et al., 2004).

Existem vários alimentos que possuem estes compostos dos quais se destacam os frutos

vermelhos, vinho, nozes e até alguns legumes (Fine, 2000) e cereais (Arimboor & et al.,

2012).

A sua presença é determinada pela textura, cor e sabor que são características comuns às

proantocianidinas (Arimboor & et al., 2012).

Inúmeros efeitos farmacológicos associados às proantocianidinas têm vindo a ser

descritos na literatura como benéficos. Desta forma, as propriedades que têm sido mais

evidentes são: as anti-carcinogénicas, antimicrobianas, antioxidantes (Chen & et al.,

2014a) e antidiabéticas (Arimboor & et al., 2012) possuem, ainda propriedades

cardioprotetoras e anti-arteriosclerótidas (Hümmer & et al., 2008). É de referir que as

proantocianidinas têm sido usadas no tratamento de doenças periodontais (Fu & et al.,

2014).

Todavia, estas também têm demonstrado inibir a peroxidação lipídica, a agregação das

plaquetas, a permeabilidade capilar, e afeta os sistemas de enzimas, incluindo a

fosfolipase A2, ciclooxigenase e lipoxigenase (Fine, 2000).


35

2.4. Aplicação e Importância das Proantocianidinas

Como tem sido descrito, as proantocianidinas exercem um papel fundamental na saúde,

desta forma, torna-se pertinente tentar compreender as mais-valias que este composto

demonstra e, para tal recorremos a alguns alimentos que tenham este componente na sua

constituição. Assim, podemos observar a composição e as propriedades benéficas que

são evidenciadas, por exemplo em chás, vinho, canela ou, mesmo chocolate.

2.4.1. Cacau/Chocolate

Antigamente, o cacau ou chocolate era consumido devido às suas propriedades

benéficas para a saúde, havendo diversas aplicações descritas (De Araujo et al., 2013).

As três mais comuns são: induzir o aumento de peso em pacientes magros; estimulação

do sistema nervoso, melhorar a digestão e eliminação (Katz et al., 2011).

Com o avançar dos anos e das tecnologias, numerosos estudos têm surgido

evidenciando o valor por detrás das propriedades nutricionais do cacau e a sua

possibilidade de prevenção de doenças (De Araujo et al., 2013).

O cacau é um produto vegetal bastante complexo que contém mais de 300 constituintes

diferentes. Os compostos mais frequentes incluem: a manteiga de cacau (ácidos gordos,

ácido palmítico e ácido esteárico) (Badrie, Bekele, Sikora, & Sikora, 2013), sais

minerais (zinco, magnésio, potássio e ferro) e polifenóis, além de outros componentes,

tais como: tiramina, serotonina e triptofano (De Araujo et al., 2013).

O chocolate contém vários polifenóis sendo constituído maioritariamente por

flavonóides (De Araujo et al., 2013), nomeadamente os monómeros não-esterificados de

flavonóides e procianidinas (Fraga et al., 2011).

Os que representam maior importância são a epicatequina, catequinas e procianidinas

(Katz et al., 2011).


36

O chocolate é a segunda maior fonte de proantocianidinas (Badrie et al., 2013) e são

elas que fornecem a maior parte da atividade antioxidante aos produtos derivados do

cacau (Katz et al., 2011).

Uma vez mais as propriedades estão relacionadas com os seus constituintes e, como tal,

o chocolate não é exceção, assim, verificam-se efeitos antioxidantes, efeitos benéficos a

nível do endotélio (Katz et al., 2011), e a nível respiratório, bem como, a nível linfático

e imunológico (De Araujo et al., 2013), estão, ainda implicados na redução do risco

cardiovascular (Badrie et al., 2013).

É de salientar que o chocolate preto tem todas as propriedades acima referidas,

incluindo uma melhor resistência à insulina e a descida da pressão arterial sistólica, já o

chocolate branco não possui qualquer efeito significativo (Badrie et al., 2013).

2.4.2. Canela

A canela provém da árvore Cinnamomum verum (canela de Ceilão), que pertence à

família das Lauraceae (Hardman, 2004).

Tal como outras especiarias, a canela é utilizada essencialmente na culinária como

condimento, o seu sabor vem de um óleo aromático presente na composição da casca

(Ding et al., 2011) e o seu sabor pungente e característico advém do aldeído cinâmico

(Hardman, 2004). No entanto, estão presentes, outros químicos neste óleo essencial

como a cumarina, ácido cinâmico e eugenol (Ding et al., 2011).

Como referi acima, a canela é usada na alimentação. O seu consumo exacerbado

despertou a curiosidade dos investigadores das áreas da química e da farmácia, o que

permitiu a realização de um estudo intensivo das propriedades desta especiaria

(Ulbricht, Seamon, Windsor, Ambruester, & Bryan, 2011).

É de evidenciar que têm vindo a ser atribuídas outras utilidades à canela no que diz

respeito à saúde, nomeadamente as suas qualidades curativas (Hardman, 2004), a nível


37

de problemas do trato gastrointestinal, controlo da glucose sanguínea e outras patologias

associadas à coagulação, e, ainda no sistema imunitário (Ulbricht et al., 2011).

A canela é usada na produção de medicamentos convencionais, principalmente os

ramos, óleos, folhas e a casca (Hardman, 2004). Contudo, as aplicações da canela não se

remetem simplesmente às áreas terapêutica e alimentar, mas também à indústria, no que

respeita as áreas de perfumaria e de cosmética (Ulbricht et al., 2011).

Os benefícios que aparentemente demonstra estão intimamente ligados aos constituintes

presentes na casca, folhas e ramos. Dentro da variedade de compostos que apresenta, os

compostos que se destacam são os compostos fenólicos, considerados os metabolitos

secundários mais abundantes nas plantas, como já referido anteriormente (Rispail,

Morris, & Webb, 2005).

Estes encontram-se, sobretudo, no extrato de canela, sendo responsáveis pela atividade

antioxidante (Ulbricht et al., 2011).

Os extratos produzidos a partir da casca da árvore de canela têm na sua composição

flavonóides, como catequinas, epicatequinas, as procianidinas e também ácidos

fenólicos. Dentro das procianidinas, a canela contém particularmente a procianidina B2

e B3 (Jakhetia et al., 2010).

Os possíveis benefícios para a saúde, tanto de extratos aquosos como de óleos, ou de

moléculas purificadas dessas soluções, são as propriedades antioxidantes,

antibacterianas ou antifúngicas e anti-inflamatórias.

2.4.3. Chá

O chá é frequentemente a maior fonte de flavonóides na dieta (Ivey et al., 2013), muito

embora a sua composição varie com a cultura, a idade da folha ou mesmo com a estação

do ano (Pang et al., 2013).

A sua composição contém, sobretudo, seis unidades de flavan-3-ol: epigalocatequina-3

galato, epigalocatequina, epicatequina-3 galato (Suzuki, Ogawa, Sagesaka, & Isobe,


38

2006), epicatequina, galocatequina e catequinas (Pang et al., 2013). Por outro lado,

cerca de mais de 3% do peso seco corresponde às proantocianidinas (Pang et al., 2013).

O potencial benéfico do chá aliado ao seu consumo tem sido atribuído, sobretudo, às

propriedades antioxidativas dos polifenóis (Khan & Mukhtar, 2011).

As propriedades consistem na sua capacidade antioxidante, nas propriedades

quimiopreventivas em relação ao cancro dos ovários e da próstata (Pang et al., 2013),

nos seus efeitos antidiabéticos, e, ainda nos seus efeitos preventivos na doença

cardiovascular (Khan & Mukhtar, 2011). Em especial, as catequinas possuem um papel

importante na defesa contra as infeções (Pang et al., 2013).

Recentemente foi reportado que o consumo de chá verde unido a uma dieta controlada

melhora, significativamente, o estado antioxidante e protege contra os danos oxidativos

nos humanos (Khan & Mukhtar, 2011).

2.4.4. Cranberries

Cranberries é uma fonte rica em fitoquímicos, particularmente em compostos fenólicos

(Tulio et al., 2014). Estes compostos estão subdivididos em classes, nomeadamente,

flavonóides, flavonas, flavononas, isoflavonóides, flavan-3-ol e antocianidinas (Tulio et

al., 2014).

Esta fruta também é conhecida por ter na sua constituição, proantocianidinas,

essencialmente, as do tipo A (Blumberg et al., 2013), que estão associadas a

propriedades antibacterianas e anti-adesivas (Tulio et al., 2014). Outras atividades

também lhe são conferidas, como: cardiovascular (Hummer, Durst, Zee, Atnip, &

Giusti, 2014), antimutagénica, anticarcinogénica e, ainda, possui atividade antioxidante

(Blumberg et al., 2013).

As proantocianidinas e as catequinas representam as duas maiores fontes de

antioxidantes nesta fruta, tendo, assim a capacidade de induzir os efeitos benéficos

essenciais à saúde do homem (Määttä-Riihinen & et al., 2005).


39

2.4.5. Maçã

A maçã é das frutas mais consumidas e produzidas em todo o mundo (Verdu,

Childebrand, Marnet, & Dupuis, 2013). Diversos estudos têm aliado o consumo da

maçã com a redução do risco em doenças crónicas (Espley et al., 2014), como alguns

cancros, encontrando-se, igualmente, implicado na prevenção cardiovascular (Serra et

al., 2012), bem como, da asma (Verdu et al., 2013). É de referir também que os

compostos da maçã possuem efeitos benéficos no tratamento da doença de Alzheimer,

no envelhecimento, nos diabetes e na prevenção gastrointestinal (Andre et al., 2012).

Por conseguinte, os mecanismos por detrás destes benefícios ainda não foram

totalmente estudados (Espley et al., 2014). Ainda assim, sabe-se que estas propriedades

são possíveis devido à presença de compostos polifenólicos e triterpenos, que são os

dois maiores grupos de metabolitos secundários encontrados nesta fruta (Andre et al.,

2012).

Como podemos verificar, os efeitos para o homem são vantajosos, quer a nível

anticancerígeno como anti-inflamatório.

De um modo geral a maçã é constituída por seis grupos de polifenóis: flavonóides, que

estão subdivididos em monómeros, como catequinas; e em oligómeros, como as

procianidinas (Verdu et al., 2013); mas, também é composta por ácido clorogénico e

pequenas quantidades de outros ácidos hidroxicinâmicos (Andre et al., 2012),

dihidrochalconas, flavonóis (Espley et al., 2014) e antocianidinas nas variedades com

pele vermelha (Verdu et al., 2013).

Segundo um estudo realizado à pele e à polpa de várias qualidades de maçãs, os

flavonóides são o grupo que mais predomina, e dos quais se destacam as catequinas,

epicatequinas, oligómeros e polímeros de procianidinas (Andre et al., 2012).

Contudo, a existência de concentrações altas de procianidinas têm revelado que é

possível inibir a ativação do fator NF-kB (Andre et al., 2012).


40

2.4.6. Vinho

A composição do vinho vai depender da variedade, os procedimentos realizados na sua

produção, da região, entre outros fatores (S. Soares & et al., 2012).

O vinho, particularmente o tinto, contém uma série de polifenóis que possuem

propriedades biológicas desejáveis. Na sua composição encontram-se ácidos fenólicos

(como o cafeico, cinâmico, entre outros), resveratrol e flavonóides (como, as catequinas,

epicatequinas e quercetina) (Gris et al., 2011).

Em particular, as proantocianidinas podem ser encontradas na polpa, na pele e nas

sementes das uvas (Sun & Spranger, 2001).

Diversos estudos têm vindo a demonstrar o potencial antioxidante do vinho, de modo

que existem mecanismos alvo que permitem uma explicação para os seus efeitos

benéficos, dentro dos quais se destacam a inibição da fosfolipase A2 e da

ciclooxigenase, a inibição da fosfodiesterase com um aumento das concentrações de

nucleótido cíclico, e por último, a inibição de várias proteínas quinases envolvidas na

sinalização celular (Soleas & et al., 1997).

É indiscutível que a presença de frutas e de vegetais numa dieta equilibrada para o ser

humano é essencial, e se nela incluírem polifenóis maior é a probabilidade de prevenção

de determinados cancros e outras doenças crónicas e inflamatórias, como é o caso da

Doença Coronária (Soleas & et al., 1997).

A maior vantagem que o vinho apresenta em relação aos alimentos vegetais é a sua

matriz de polifenóis ser solúvel e biodisponível, ao contrário do que se verifica com os

alimentos vegetais que contêm os componentes fenólicos em polímeros, transformando-

se em formas insolúveis, fortemente ligadas entre si ou compartimentadas, que

dificultam a sua absorção (Soleas & et al., 1997).

Portanto, os grupos de polifenóis existentes nas uvas e, consequentemente no vinho são

os flavonóides e os não-flavonóides (Soleas & et al., 1997). Como já foi referido

anteriormente, o grupo dos flavonóides presentes no vinho são as catequinas,

epicatequinas, galocatequinas e epigalocatequinas (Gris et al., 2011), enquanto no vinho

tinto são encontrados com mais frequência as antocianidinas (Soleas & et al., 1997).


41

Também é possível encontrar pequenas quantidades de leuco-antocianidinas livres

(flavon-3,4-diol) (Soleas & et al., 1997).

A classe estrutural das procianidinas mais comum nas uvas e no vinho é a do tipo B,

uma vez que contém uma ligação direta de carbono-carbono entre as subunidades

adjacentes (He, Pan, Shi, & Duan, 2008).

As proantocianidinas mais simples apresentam-se em dímeros, e nas uvas os mais

comuns são 4 8 compostos ligados. Mesmo que as procianidinas ocorram em

primeiro lugar como dímeros nas uvas, estas tendem a polimerizar e a predominar no

vinho como taninos condensados, polímeros de procianidina de tamanho médio

contendo 3 ou 5 subunidades (Soleas & et al., 1997).

Segundo um estudo realizado por Sun & Spranger, (2001), a presença das

proantocianidinas na polpa das uvas é quase insignificante em comparação com a

existente na pele e nas sementes. Nas sementes as proantocianidinas encontram-se,

sobretudo, na forma polimérica, enquanto na pele a presença deste composto encontra-

se em maior quantidade, apresentando-se, igualmente, na forma polimérica (Sun &

Spranger, 2001).

A constituição tanto da pele como das sementes difere ligeiramente entre elas. A pele é

constituída por (-) -epigalocatequina e por pequenas quantidades de (-) -epicatequina-3-

O-galato; já as sementes possuem na sua constituição (+) - catequina, (-) -epicatequina e

subunidades de (-) -epicatequina-3-O-galato (He et al., 2008).


42

2.5. Inflamação

A inflamação é a primeira reação do sistema imunitário à presença de corpos estranhos

(Khansari & et al., 2009) e à irritação química (Pan & et al., 2010), de forma a proteger

as células do organismo do Homem (Khansari & et al., 2009). A resposta do sistema

imunitário integra diversos sistemas de defesa do corpo, dos quais se destaca o sistema

complemento, da coagulação, da imunidade humoral e celular, citoquinas, angiogénese,

e dos processos de reparação (Sandhar & et al., 2011).

Esta é iniciada com a migração de células do sistema imunológico e libertação de

mediadores, consequentemente, segue-se o recrutamento das células inflamatórias,

nomeadamente macrófagos e neutrófilos, verificando-se a produção de espécies reativas

de oxigénio (ROS) (Knab, Grippo, & Bentrem, 2014), espécies reativas de nitrogénio

(RNS) e citoquinas pró-inflamatórias (Pan & et al., 2010), e, ainda a estimulação da

proliferação de células epiteliais (Knab et al., 2014).

Um dos principais mecanismos da inflamação consiste no recrutamento de macrófagos

para participarem na batalha contra a invasão de microrganismos ou das suas toxinas,

reconhecidos por anticorpos específicos que existem na superfície os recetores dos

macrófagos (FCR) (Sandhar & et al., 2011).

Geralmente tem como característica ser auto-limitativa, pelo que uma inflamação ou um

tratamento prolongado pode originar algumas doenças crónicas, como: cancro, doenças

neurológicas, doenças cardiovasculares, entre outras (Pan & et al., 2010).

Para conhecer o processo inflamatório, há necessidade de entender o processo dos seus

mediadores químicos. Sendo estes substâncias que aumentam as proteínas do plasma ou

que provêm dos mastócitos, plaquetas, neutrófilos e macrófagos (Iwalewa & et al.,

2007) ligando-se a recetores específicos nas células-alvo (Robbins & Cotran, 2008). O

mediador é capaz de induzir a libertação de outros mediadores pela célula-alvo,

produzindo um mecanismo de amplificação ou, por outro lado, neutralizando a ação do

mediador inicial (Robbins & Cotran, 2008). Como mecanismo de amplificação esta

ligação pode permitir um aumento da permeabilidade vascular, promovendo a

quimiotaxia dos neutrófilos, a estimulação da contração do músculo liso, podendo


43

aumentar, ainda, a atividade enzimática, induzindo dor e/ou mediação de danos

oxidativos (Iwalewa & et al., 2007).

Ainda assim, os mediadores possuem uma vida geralmente curta, uma vez que são

rapidamente degradados ou inativados por enzimas ou inibidos por outros inibidores.

Porém, se estas moléculas não forem devidamente controladas possuem efeitos que se

podem tornar nocivos, existindo posteriormente mecanismos para impedir esse avanço

(Robbins & Cotran, 2008).

A presença destes mediadores está dependente da duração da lesão que acaba por

determinar a severidade da inflamação, sendo denominados por fatores pro-

inflamatórios (Iwalewa & et al., 2007).

Podem ter origem química ou serem libertados por outras células do organismo. Alguns

desses mediadores químicos referenciados dizem respeito ao óxido nítrico (NO),

Prostaglandinas (PG), Leucotrienos (LC), citoquinas (fator tumoral e interleucina-1) e

as aminas vasoativas, como a histamina ou a serotonina (Iwalewa & et al., 2007).

A inflamação é considerada o maior percursor no desenvolvimento cancerígeno

(Khansari & et al., 2009).

A cascata da inflamação é um processo complicado pelo que foi dividido em duas

partes: inflamação crónica e inflamação aguda (Iwalewa & et al., 2007).

2.5.1. Inflamação Aguda e Inflamação Crónica

A inflamação aguda é caraterizada por ser de rápida instalação e de curta duração.

Causada pela presença de enxudados e proteínas do plasma e migração dos leucócitos,

mais precisamente neutrófilos, para a área lesionada (Iwalewa & et al., 2007).

No entanto, a inflamação crónica possui uma duração de ação mais prolongada,

manifestando-se pela presença de linfócitos e macrófagos, resultando em fibrose e

necrose do tecido (Iwalewa & et al., 2007), está também associada à angiogénese

(Khansari & et al., 2009). Esta inflamação torna-se crítica na maioria das doenças


44

humanas, tais como: obesidade, diabetes, doenças cardiovasculares, doenças

neurodegenerativas como artrite reumatoide e Alzheimer, mas, sobretudo no cancro

(Pan & et al., 2010) (Aggarwal & et al., 2006) (Iwalewa & et al., 2007).

2.5.2. Metabolitos do Ácido Araquidónico ou Eicosanoides

Um dos passos fundamentais no processo inflamatório é a ativação da via do ácido

araquidónico, que leva à produção de eicosanoides (Knab et al., 2014). As células

respondem a estímulos de ativação ao modificarem as suas membranas celulares,

produzindo mediadores lipídicos biologicamente ativos que vão atuar como agentes de

sinalização de curta amplitude (Robbins & Cotran, 2008). Estes mediadores surgem

pela rápida conversão do ácido araquidónico por duas principais enzimas

ciclooxigenases (COX): COX-1 e a COX-2, que dão origem às Prostaglandinas e

Tromboxanos, e pelas lipoxigenases que produzem os Leucotrienos e as Lipoxinas, após

a ativação das células por estímulos inflamatórios (Robbins & Cotran, 2008).

A COX-1 é geralmente considerada como a enzima expressa constitutivamente que é

responsável pela produção basal de prostanóides para a homeostase dos tecidos. Já a

COX-2 é induzida por citocinas e fatores de crescimento, particularmente nos locais de

inflamação, desta forma a COX-2 possui um papel-chave no estabelecimento da

inflamação (Knab et al., 2014). É de salientar que vastos estudos têm indicado a COX-2

como fator importante na carcinogénese (Knab et al., 2014).


45

Figura 10 – Metabolitos do ácido araquidónico na inflamação e possíveis locais de intervenção

farmacológica anti-inflamatória por compostos fitoquímicos. Adaptado de Robbins & Cotran, 2008.

Os Leucotrienos, enquanto derivam do mesmo percursor das prostaglandinas, são

funcionalmente distintos. Estes são produzidos predominantemente por células

inflamatórias, e uma vez que ocorre a ativação celular a lipoxigenase-5 (5-LOX) é

deslocada para o envelope celular (Knab et al., 2014).

Ao contrário das Prostaglandinas e dos Leucotrienos, as Lipoxinas possuem caráter

inibitório no que respeita à inflamação. As suas principais funções prendem-se com a

inibição do recrutamento dos linfócitos e restantes componentes celulares da

inflamação, e, ainda com a inibição da quimiotaxia e a adesão dos neutrófilos ao

endotélio (Robbins & Cotran, 2008). O seu papel na resolução da inflamação pode ser

relevante, visto que existe uma relação inversa entre a produção da lipoxina e dos

leucotrienos (Robbins & Cotran, 2008).


46

2.5.3. Mediadores inflamatórios derivados das proteínas plasmáticas: Sistema

Complemento

Existem mediadores que se encontram relacionados entre si, são derivados do plasma e

desempenham funções chave nas respostas inflamatórias, destacando-se os sistemas:

complemento; o das cininas e o dos fatores de coagulação (Robbins & Cotran, 2008).

Contudo, o mais importante para este trabalho é mesmo o primeiro, o sistema

complemento.

O sistema complemento atua na defesa do organismo contra os agentes microbianos,

quer na imunidade inata quer na adaptativa. Este é constituído por mais de 20 proteínas,

podendo estar numeradas de C1 a C9 (Robbins & Cotran, 2008).

O processo de ativação do sistema é executado através de dois mecanismos: a via

clássica, que é iniciada por complexos antigénio – anticorpo ou, pela via alternativa,

sendo ativada por endotoxinas, polissacarídeos e globulinas (Robbins & Cotran, 2008).

Durante o processo de ativação diversos efeitos são gerados como resultado da quebra

das proteínas, tais como: o aumento da permeabilidade vascular, a opsonização e a

quimiotaxia (Robbins & Cotran, 2008).

Ainda assim, o sistema complemento é intensamente controlado por inibidores

proteicos, tendo como exemplo, a regulação das enzimas C3 e C5-convertases pelo fator

acelerador da decomposição, responsável pela proteólise da proteína C3 do

complemento (Robbins & Cotran, 2008).

2.5.4. Neutrófilos/Macrófagos/Monócitos

Os fagócitos estão implicados cada vez mais no processo inflamatório, sendo

responsáveis pela produção de ROS e de outros radicais que fazem parte deste processo.

Os neutrófilos têm um papel bem definido na primeira linha de defesa contra patogénios

microbianos mas, por causa do tempo de semivida ser curto e o fenótipo diferenciado, a

sua importância está longe de ser considerada significante (Mariani, Sena, & Roncucci,


47

2014). Contudo, ao encontrar sinais inflamatórios, os neutrófilos alteram a sua

capacidade de resposta para permitir a migração de forma dirigida e aumentar a

capacidade microbicida. O tempo de vida dos neutrófilos é influenciada durante a

inflamação para aumentar a sua ação antimicrobiana (Mariani et al., 2014).

Assim, a fagocitose de bactérias ou de substâncias estranhas está associada a um

aumento do consumo de oxigénio por parte dos neutrófilos, durante o qual são

produzidos outros radicais, como o anião superóxido, peróxido de hidrogénio e radical

hidroxilo (Iwalewa & et al., 2007).

Os macrófagos do tipo I são as células que produzem em grande quantidade citoquinas

pró-inflamatórias ativadas pela via clássica (Johnson, Milner, & Makowski, 2013), e,

que estão implicadas na morte de agentes patogénicos e de células tumorais segregados

por agentes, como o fator de necrose tumoral α (TNF-α), interleucina 12 (IL-12) e de

intermediários de oxigénio (ROS) (Mariani et al., 2014).

Já os macrófagos do tipo II que são gerados por diversos sinais que incluem algumas

interleucinas, como IL-4 (Johnson et al., 2013); IL-13 e IL-10; e as hormonas

glucocorticoides moderam a resposta inflamatória eliminando os resíduos celulares e

promovendo a angiogénese e a remodelação dos tecidos, libertando citoquinas,

incluindo a IL-10 (Mariani et al., 2014).

2.5.5. Basófilos e Mastócitos

Estas células estão implicadas na produção de histamina e de outros grânulos, como

leucotrienos, pelo que estão diretamente implicados em processos alergénicos (Khansari

& et al., 2009). Desta forma, possuem um papel relevante na inflamação crónica,

particularmente em algumas doenças, como a asma, rino-conjuntivites, urticária e

anafilaxia, mas também na artrite reumatoide (Iwalewa & et al., 2007).


48

2.5.6. Linfócitos T e B

Os Linfócitos B e T participam na inflamação por fosforilação do aminoácido tirosina.

A ativação de ambos, mais especificamente dos linfócitos B, é acompanhada pela

fosforilação da tirosina, esta por sua vez, ocorre por ligação da interleucina-7 (IL-7) ao

seu recetor em diversas proteínas, resultando na estimulação do turnover do fosfatidil-

inositol permitindo o aumento do inositol trifosfato (IP3) e a síntese de novas moléculas

de DNA (Iwalewa & et al., 2007). É também descrito que os linfócitos B e T podem

influenciar a obesidade e a resistência à insulina (Johnson et al., 2013). Os linfócitos B

têm sido estudados em menor extensão, contudo contribuem para a resistência à

insulina, por outro lado temos as células T que foram as primeiras a serem identificadas

na gordura visceral, onde a secreção de citoquinas demonstrou que à uma regulação da

inflamação causada pelo tecido adiposo (Johnson et al., 2013).

2.5.7. Citocinas

As citocinas são proteínas produzidas principalmente por linfócitos ativados e por

macrófagos, que modulam a função de outros tipos celulares (Robbins & Cotran, 2008).

São considerados mediadores da comunicação intracelular, já que contribuem para a

transdução do sinal, estando implicadas na inflamação, mas, por outro lado regulam

outros processos, como a reparação do tecido, hematopoiese, inflamação e a resposta

imunológica (Iwalewa & et al., 2007).

Portanto, os principais responsáveis que desempenham papéis importantes no processo

inflamatório são:

Migração leucocitária;

Óxido nítrico (NO) e o ácido araquidónico;

Espécies reativas de Oxigénio (ROS);

Citocinas pró-inflamatórias;

Factor nuclear kappa B (NF-kB) (Iwalewa & et al., 2007).


49

2.6. Inflamação e Obesidade

A obesidade é definida como um excesso de tecido adiposo, especialmente quando o

índice de massa corporal é superior a 30 kg/m2 (Aguirre, Arias, Macarulla, Gracia, &

Portillo, 2011) (Dixit, 2008). A sua prevalência tem vindo a aumentar de forma

constante ao longo dos tempos (Sismanopoulos et al., 2013).

Esta é considerada como um estado de inflamação crónica de baixo grau, caraterizada

por acumulação de macrófagos e de outros constituintes no tecido adiposo, e produção

anormal de mediadores pró-inflamatórios (Terra et al., 2011), como as citoquinas

(O’Leary & Hackney, 2014).

O tecido adiposo é então um órgão endócrino que segrega várias adipocitoquinas pró-

inflamatórias, como referido, dentro das quais salientam-se: o PLAT, TNF-α, IL-6,

MCP-1, resistina (Galleano et al., 2012) (Martins, 2013), leptina, e, ainda a adiponectina

(Pan & et al., 2010) (Martins, 2013).

A leptina é uma hormona importante na regulação do gasto energético e ingestão

calórica para manter o equilíbrio energético. A sua deficiência resulta no aumento do

peso corporal representando um risco elevado para o desenvolvimento de Diabetes do

tipo 2 (Pan & et al., 2010).

Quando se verifica um aumento de adipócitos a nível visceral ocorre consequentemente,

um aumento da produção de adipocitoquinas provocando inflamação quer a nível local

como sistémico (Galleano et al., 2012).

Estudos recentes demonstram que uma disfunção nos adipócitos possui um papel

determinante, ou seja, é capaz de influenciar o desenvolvimento de resistência à insulina

e a progressão para Diabetes do tipo 2 (Johnson et al., 2013).

Este estado inflamatório acarreta efeitos sistémicos negativos, incluindo: alteração no

metabolismo, morfologia muscular, endócrino, imunidade e função cardíaca (Johnson et

al., 2013), dando alguns exemplos mais específicos, temos: dislipidémia, diabetes do

tipo 2, cancro, doenças cardiovasculares, como se pode verificar na figura 11 (Tateya,

Kim, & Tamori, 2013). Os efeitos que advêm destas mudanças podem levar a uma


50

diminuição da qualidade de vida e aumentar o risco de mortalidade e morbilidade

(O’Leary & Hackney, 2014).

A obesidade está associada a uma enorme quantidade de patologias que juntas se

definem clinicamente por Síndrome Metabólico (Johnson et al., 2013). A sua

patogénese é influenciada por diversos fatores, bem como a interação que daí resulta,

onde se destacam as características genéticas hereditárias, comportamentais, fatores

físicos ou psicológicos ou, características ambientais, o acesso e disponibilidade aos

alimentos, o nível educacional e/ ou socioeconómico (Johnson et al., 2013).

Ao longo da última década, tem-se ligado a obesidade à inflamação. Ao contrário do

que acontece quando se verifica uma resposta aguda a uma lesão, que por norma induz

dor e inchaço e é tratada e aliviada através do uso de antibióticos; a inflamação

associada à obesidade é uma doença crónica, que se apresenta de forma insidiosa

(Johnson et al., 2013). O mecanismo que regula a ativação da inflamação é multifatorial

(Johnson et al., 2013).

As citocinas, espécies reativas de oxigénio (ROS), e outros agentes produzidos por

células do sistema imunológico e adipócitos são libertados e podem ativar importantes

vias de stress e interromper os processos metabólicos críticos envolvidos na obesidade,

tais como a cascata de sinalização de insulina (Johnson et al., 2013).

A primeira relação entre a obesidade e a inflamação é evidenciado pela libertação de

TNF- α a partir dos adipócitos (Hummasti & Hotamisligil, 2010). Conforme aumenta o

teor de lípidos no tecido adiposo, os adipócitos sintetizam TNF- α e várias citocinas (IL-

1b e IL-6) que alteram o número e tamanho das células, que vai influenciar a

lipoproteína lipase, resultando no aumento do estado inflamatório. O TNF-α também é

responsável pela indução da resistência à insulina, por desregulação da fosforilação do

recetor de insulina, diminuição de captação de glucose e da expressão do transportador

da glucose do tipo 4 (GLUT-4) (Pan & et al., 2010).

Outra das características inflamatórias relevantes no tecido adiposo é o recrutamento

das células imunes e inflamatórias tais como neutrófilos, eosinófilos e macrófagos.

Estudos realizados em ratos e em humanos mostram que quando se está perante um

estado de obesidade, a infiltração de macrófagos é elevada no tecido adiposo (Pan & et

al., 2010).


51

Grandes adipócitos secretam sinais quimiotáticos, tais como a proteína quimiotáxica de

monócitos -1 (MCP-1), para provocar a infiltração de macrófagos, que, em seguida, leva

ao aparecimento de uma doença crónica (Pan & et al., 2010).

O aumento dos níveis de proteína C reativa (PCR) são encontrados em muitos

indivíduos obesos, e as concentrações circulantes da mesma estão relacionadas com o

desenvolvimento da doença cardiovascular, indicando a associação de obesidade e

doenças cardiovasculares (Pan & et al., 2010).

Figura 11 - Interações adiposo - sistema imunológico durante a obesidade. Os produtos derivados do

cérebro e do sistema imunológico, que regulam a obesidade e função destes sistemas, também podem ser

afetados pela obesidade. A expansão do órgão adiposo durante a obesidade e as interações entre

leucócitos e adipócitos no tecido adiposo também são responsáveis por aumento da inflamação. Os

nutrientes derivados do excesso de inflamação durante a obesidade afeta a função imunológica e é

responsável por doenças acessórias da obesidade, levando à morte prematura. Adaptado de Dixit, 2008.

As proantocianidinas previnem a inflamação de baixo-grau, desde que seja ajustado o

desequilíbrio das citoquinas no tecido adiposo, aumentando as moléculas anti-

inflamatórias e diminuindo as pró-inflamatórias (Terra et al., 2011).


52

Através de um estudo realizado por Terra et al., (2011) foi demonstrado que as

proantocianidinas modulam, parcialmente, os níveis de plasma e de citoquinas no tecido

através da redução da infiltração dos macrófagos no tecido adiposo e da atividade do

NF-kB no fígado. Embora, as proantocianidinas sejam eficazes na prevenção do

aparecimento da inflamação, não é claro que estas possuam efeitos anti-inflamatórios,

bem como, se são capazes de ajudarem na resolução da inflamação (Terra et al., 2011).

Uma vez mais, os estudos revelam que o consumo diário de proantocianidinas é

essencial na prevenção da inflamação de baixo-grau, tanto sistémica como local, no

tecido adiposo, bem como, no músculo e fígado, o que permite melhorar a resistência à

insulina induzida pela obesidade (Terra et al., 2011).


53

2.7. Inflamação e Doenças Cardiovasculares

A doença cardiovascular (DCV) é atualmente a principal causa de morbilidade e de

mortalidade em todo o mundo (Byun et al., 2014).

Embora os avanços realizados pelos profissionais de saúde nesta área, ainda não sejam

suficientes, uma vez que a população, pouco faz para combater o sedentarismo, uma má

alimentação ou mesmo os hábitos tabágicos, considerados os principais fatores deste

tipo de doenças (Holt, Heiss, Kelm, & Keen, 2012).

A doença cardiovascular é parcialmente caracterizada por ser uma inflamação crónica

(Holt et al., 2012) e, onde se verifica um aumento da expressão de moléculas de adesão

celular, como a molécula de adesão intracelular 1 (ICAM-1), a molécula de adesão

celular vascular-1 (VCAM-1), e E-selectina, na superfície das células endoteliais ativas

(Hall et al., 2005), bem como, de uma desregulação no sangue periférico e nas células

vasculares, inclusive leucócitos e músculo liso (Holt et al., 2012). Além disso, a síntese

de quimiocinas, tais como proteína quimiotáxica de monócitos- 1 (MCP-1), no interior

da célula endotelial é aumentada (Hall et al., 2005).

A circulação deste tipo de moléculas de adesão é considerada uma predisposição ao

aparecimento de uma doença cardiovascular, uma vez que indicam um estado pró-

inflamatório na vasculatura (Hall et al., 2005).

Os vasos sanguíneos consistem numa camada de células endoteliais e uma camada de

músculo liso (Byun et al., 2014). O endotélio vascular é provavelmente o tecido mais

extenso do corpo, sendo composto por uma única camada de células localizadas entre o

sangue em circulação e a parede do vaso. Além deste ser considerado uma barreira

física, também possui um papel determinante em muitas funções fisiológicas, como a

angiogénese, o metabolismo, a adesão de células inflamatórias, a agregação de

plaquetas, o tónus vascular e a permeabilidade vascular (Byun et al., 2014).

Assim, o endotélio vascular é o principal responsável por manter o equilíbrio entre o

relaxamento vascular e a vasoconstrição. Uma perturbação desse mesmo equilíbrio

implica uma disfunção endotelial, que por sua vez vai afetar o tónus vascular causando

danos na parede arterial, levando à DCV, à morbidade e mortalidade (Byun et al.,

2014).


54

Os fatores de risco associados, referidos anteriormente, como a dislipidémia,

hipertensão e o tabaco, podem promover o processo inflamatório, por outro lado, a

idade também está associada às doenças cardiovasculares (Holt et al., 2012). As

desigualdades relacionadas com a idade no controlo da inflamação, no stress oxidativo

excessivo e na diminuição da reparação celular podem contribuir para o

desenvolvimento da progressão da doença (Holt et al., 2012).

Esta é uma doença com numerosas patologias, nas quais os processos de sinalização das

espécies reativas de oxigénio e de nitrogénio (ROS e RNS) desempenham um papel

bastante importante (Afanas, 2011).

A disfunção endotelial e a diminuição da produção de óxido nítrico são manifestações

precoces e marcas de doenças vasculares (Khoo & et al., 2010). O aumento do stress

oxidativo, devido à disfunção endotelial, altera várias funções fisiológicas tais como a

adesão de leucócitos, a agregação plaquetária e o fluxo de sangue no endotélio (Khoo &

et al., 2010). Desta forma uma das principais razões por trás desta doença é o stress

oxidativo (Sandhar & et al., 2011).

As proantocianidinas protegem o organismo contra vários processos inflamatórios, que

são responsáveis pelo aparecimento de diversas patologias cardiovasculares, como a

aterosclerose. A ação destes compostos na inflamação relaciona-se com a capacidade

destas interferirem com a expressão de citoquinas inflamatórias e com a limitação da

expressão de adesinas ao nível do endotélio.

A associação inversa entre o consumo de frutas e vegetais e o risco de morbilidade e

mortalidade relacionada com as DCV (Byun et al., 2014) têm gerado um enorme

interesse epidemiológico, onde diversos estudos sugerem que esta relação advém de

uma alimentação rica em frutas e vegetais (Pons et al., 2014), particularmente, em

compostos ricos em flavonóides (Serra et al., 2012).

Portanto, estes estudos têm vindo a demonstrar que a administração de flavonóides pode

levar a um decréscimo da incidência das doenças cardiovasculares e suas consequências

(Byun et al., 2014), sugerindo que a prática de uma alimentação saudável, rica em frutas

e vegetais, tem vindo a indicar resultados positivos na prevenção das doenças

cardiovasculares (Wang, Ouyang, Liu, & Zhao, 2014).


55

O consumo de certas classes de flavonóides pode ser mais eficaz para a saúde humana

que o consumo total de flavonóides (Wang et al., 2014).

Assim, dentro do grupo dos flavonóides, as proantocianidinas são as mais importantes,

uma vez que possuem uma proporção substancial de estruturas moleculares únicas

(proantocianidinas do tipo A) que contribuem para a sua atividade anti-adesão

bacteriana (Wang et al., 2014) tornando-se essenciais na proteção das DCV, bem como

na redução dos riscos a ela associados (Holt et al., 2012). E, ainda são conhecidas como

compostos vaso-relaxantes endotélio-dependentes que podem ser encontrados numa

variedade de alimentos (Byun et al., 2014).

2.7.1. Influência dos flavonóides na saúde vascular

A hemóstase vascular é mantida através de múltiplas interações complexas entre o

endotélio e as células do músculo liso e do tecido conjuntivo subjacente da parede do

vaso. Há um vasto número de mediadores que são produzidos a partir do endotélio que

têm como função a regulação do tónus muscular, do grupo dos vasodilatadores

destacam-se o NO e a prostaciclina; enquanto do grupo dos vasoconstritores, temos a

endotelina-1 (Holt et al., 2012). Ao mesmo tempo alguns destes mediadores, como o

NO, podem ter efeitos marcados na remodelação das células do músculo liso, ativação

plaquetária e inflamação (Holt et al., 2012).

É sabido que os fatores de risco cardiovascular podem modular a homeostase vascular

através da perturbação de mediadores derivados do endotélio, bem como através da

remodelação da sua vasculatura (Holt et al., 2012).

É importante ressaltar que não há interferência entre o endotélio e o músculo liso

vascular, que possa ser afetada por fatores conhecidos de risco cardiovascular, bem

como as escolhas de estilo de vida, como por exemplo a dieta (Holt et al., 2012).

A relação entre fatores dietéticos e a doença cardiovascular foi muitas vezes

considerada como principal e quase exclusivamente dependente do consumo e do

metabolismo de lípidos (especialmente, gordura saturada e colesterol), levando ao

aumento do colesterol sérico, em particular dos níveis de lipoproteína de baixa


56

densidade (LDL), resultando em alterações vasculares ateroscleróticas (Serra et al.,

2012).

Atualmente existem numerosos estudos epidemiológicos, controlados e randomizados

de intervenção clínica (Holt et al., 2012) onde foram avaliados os efeitos dos

flavonóides na dieta sobre os fatores de risco cardiovascular (Wang et al., 2014).

Como já foi referido a importância destes estudos é fundamental, no que respeita à

ligação entre a ingestão de fatores dietéticos específicos, como os flavonóis, com um

risco reduzido de DCV (Holt et al., 2012). Contudo, a matriz dos alimentos é bastante

complexa, de modo que se torna mais complicado obter resultados fidedignos (Holt et

al., 2012).

Assim, a chave para o sucesso será o uso de produtos alimentares que são bem

caracterizados por micro e macronutrientes e o conteúdo fitoquímico. Este processo é

crítico para alimentos ricos em flavonol, tais como cacau, chá e vinho tinto (Holt et al.,

2012).


57

2.8. Cancro

Diversos estudos têm vindo a demonstrar uma relação direta entre a inflamação crónica

e o cancro (Khansari & et al., 2009).

Segundo Amin & et al., (2009), o cancro é uma das maiores causas de morte, contudo

pode ser prevenida. Os dois métodos mais importantes que estão implicados na redução

do risco de cancro são: evitar agentes químicos, biológicos e físicos que possam

potenciar o seu aumento, e, por outro lado, a conhecida dieta rica em alimentos que

ajudam na prevenção do mesmo, como é o caso dos alimentos ricos em flavonóides e

polifenóis antioxidantes (Amin & et al., 2009).

2.8.1. Etiologia, Inflamação e Cancro

Segundo Shishodia et al., (2007), o cancro consiste numa doença hiperproliferativa que

afeta os órgãos vitais através da invasão e da angiogénese, originando diversas

metástases (Shishodia et al., 2007), podendo estar na sua origem, perturbações no

metabolismo do crescimento (Sandhar & et al., 2011).

As células cancerosas são diferenciadas das normais, pela manifestação de vários graus

de proliferação, perda de função, invasão e metástases (Sandhar & et al., 2011).

A metástase tumoral consiste num processo de múltiplos passos envolvendo a adesão

celular, degradação da matriz extracelular e a migração celular. O potencial metastático

das células tumorais é influenciado pelo equilíbrio entre a expressão de proteases e a

suas proteínas inibidoras (Adams et al., 2010).

Como já foi referido, a progressão e o desenvolvimento do cancro estão intimamente

relacionadas com a inflamação (Sharma & Vinayak, 2011a).


58

2.8.1.1. p53

O fator nuclear p53 possui um papel importante na proteção das células da

tumorigénese (Valko & et al., 2007), bem como, no controlo do ciclo celular, apoptose,

integridade genómica e reparação do DNA, em resposta ao stress, tendo sido

considerado, também, o guardião do genoma (Amin & et al., 2009). Este fator é ativado

pela radiação-UV, radiação-gama, hipoxia, deprivação nucleótidica, entre outros (Valko

& et al., 2007).

2.8.1.2. TNF- α

O fator de necrose tumoral (TNF-α) foi isolado primeiro que outras citocinas anti-

tumorais (Aggarwal & et al., 2006), sendo ativado pelo fator nuclear – kappa B (NF-kB)

(Liao et al., 2008). O fator nuclear NF-kB é considerado o principal fator de transcrição

nas doenças inflamatórias crónicas (Andre et al., 2012).

Este fator tende a desempenhar um papel central na regulação da resposta celular aos

desafios ambientais, tais como: stress, infeção e inflamação (Mariani et al., 2014).

Contudo, a ativação do fator pode ser induzida pelos radicais livres, citocinas (Mariani

et al., 2014), inflamação, carcinogénese, promotores do tumor, luz UV, raio-x, invasão,

metástases, entre outros (Amin & et al., 2009).

Este fator é considerado uma importante citoquina pró-inflamatória (Andre et al., 2012).

Vários genes pro-inflamatórios, como por exemplo, o gene TNF-α, COX-2, as

interleucinas (Pashkow, 2011) e as quimiocinas (Aggarwal & et al., 2006), apresentam

um papel bastante importante na supressão da apoptose, proliferação, angiogénese,

invasão e metástase (Khansari & et al., 2009). Estes genes são induzidos e regulados

pelo fator de transcrição NF-kB, que se encontra ativo na maior parte dos tumores

(Sharma & Vinayak, 2011).


59

Este fator providencia uma ligação entre a inflamação e o desenvolvimento do cancro

(Mariani et al., 2014), tornando-se no maior fator que controla a habilidade das células

malignas de resistirem ao mecanismo de vigilância tumoral (Sharma & Vinayak, 2011),

estando implicado na regulação de genes que se encontram envolvidos na transformação

celular, proliferação e angiogénese (Valko & et al., 2007) regula, também, a expressão

de várias moléculas, como as proteínas de adesão celular, ciclooxigenase-2, óxido

nítrico sintetase, citocinas inflamatórias, entre outras (Sharma & Vinayak, 2011).

Na inflamação crónica, a produção das citoquinas e as quimiocinas pelas células

inflamatórias ativam o fator NF-kB, que se desloca para o núcleo, induzindo a

expressão de certas proteínas de adesão e inibidores da apoptose que promovem, assim

a sobrevivência celular (Mariani et al., 2014). Portanto, a capacidade do NF-kB para a

supressão da apoptose e a indução da expressão de proto-oncogenes tem sugerido que

este fator participa ativamente em vários processos de oncogénese (Sharma & Vinayak,

2011).

Tornando-se cada vez mais saliente que o microambiente do tumor, causado pelos

mediadores e efectores celulares da inflamação, é indispensável ao processo neoplásico,

proliferação, migração e sobrevivência das células malignas (Sharma & Vinayak, 2011).

2.8.1.3. Cox-2

A ciclooxigenase é uma enzima-chave responsável pela biossíntese de prostaglandinas

provenientes do ácido araquidónico. Divide-se em duas isoformas, nomeadamente, a

COX-1 e a COX-2 (Mariani et al., 2014).

Durante a inflamação a COX-2 é a única enzima que é desregulada nos macrófagos,

sendo também expressa pelas células não-inflamatórias, como é o caso dos fibroblastos,

as células epiteliais e endoteliais (Khansari & et al., 2009).

Diversos estudos têm revelado que a produção da COX-2 encontra-se aumentada em

vários cancros como, colon, pulmão, esófago, entre outros. As infeções bacterianas e as


60

citocinas inflamatórias podem ser, igualmente, responsáveis pelo aumento da expressão

da COX-2 (Khansari & et al., 2009).

Capítulo 3: Conclusão

61

Capítulo 3: Conclusão

As células inflamatórias produzem mediadores solúveis, tais como, metabolitos do

ácido araquidónico, citoquinas e quimiocinas, que atuam através do recrutamento de

mais células inflamatórias para o local da lesão, levando à produção de mais espécies

reativas (Reuter et al., 2010).

Os macrófagos e os neutrófilos são as células que estão, especialmente, envolvidas em

processos de carcinogénese, mas, as ciclooxigenases são cruciais para as vias

inflamatórias (Mariani et al., 2014). Estes mediadores-chave podem ativar a cascata de

transdução, assim como, induzir alterações a nível dos fatores de transcrição, como o

fator nuclear kB (NF-kB), proteína ativadora-1 (AP-1), entre outros (Reuter et al.,

2010).

As frutas e vegetais são fontes naturais de flavonóides. A variedade de flavonóides

existentes demonstra consideráveis propriedades químicas, físicas e fisiológicas (Kumar

& Pandey, 2013).

Os flavonóides, como já foi referido, ocorrem naturalmente e possuem um amplo

espetro, pelo que se tornaram características essenciais no desenvolvimento de novos

agentes terapêuticos (Tapas & et al., 2008). Quer sejam naturais, semissintéticos ou

sintéticos, sozinhos ou associados a outras estratégias preventivas ou terapêuticas,

poderão vir a ser os futuros medicamentos contra doenças crónicas (Fraga et al., 2011).

Das diversas propriedades biológicas que demonstram, as que assumem elevada

importância para a saúde do Homem são: as atividades antioxidantes e os efeitos

antiproliferativos (Tapas & et al., 2008).

Vários estudos têm evidenciado a potencialidade dos antioxidantes na proteção contra

danos oxidativos e, como tal, oferecem uma esperança na prevenção de doenças

crónicas (Pandey & Rizvi, 2009).

É evidente que as proantocianidinas são um dos compostos mais enriquecedores para a

saúde devido às suas propriedades benéficas.


62

A pesquisa sobre as reações das proantocianidinas quer direta ou indiretamente pode

oferecer uma compreensão sistemática e abrangente sobre a alteração dos compostos

polifenólicos, nomeadamente mudanças que se podem verificar a nível das

proantocianidinas que visam uma melhoria na qualidade de algumas frutas ou mesmo

de bebidas, como o vinho (He et al., 2008).

As propriedades deste composto são mais que muitas, mas as que são verdadeiramente

importantes prendem-se com a prevenção das doenças cardiovasculares (Pons et al.,

2014) e de diversos cancros (Chen et al., 2014), as propriedades anti-diabéticas

(Arimboor & et al., 2012), antioxidantes (Blumberg et al., 2013) e anti-inflamatórias

(Wang et al., 2014).

Para conseguirmos aprofundar mais sobre os constituintes das diversas frutas e vegetais,

bem como, da absorção e excreção há necessidade de determinar e melhorar as técnicas

de análise já existentes (Goufo & Trindade, 2014). Por outro lado, a baixa

disponibilidade dos flavonóides pode indicar um novo desafio para os investigadores

(Amin & et al., 2009).

Com base neste trabalho, é possível concluir que do grupo dos flavonóides,

particularmente as procianidinas são extremamente importantes nos processos de

inflamação, bem como, na prevenção de diversas doenças crónicas, como é o caso das

doenças cardiovasculares ou cancros. Ficando, assim, demonstrado que este é um dos

caminhos a seguir para eventuais curas.

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